تفاوت دوربین های مداربسته آنالوگ با دوربین های تحت شبکه چیست ؟

بررسی تفاوت بین دوربین های آنالوگ و IP
در این مقاله به بررسی نقاط قوت و ضعف دو سیستم نظارت تصویری بر پایه آنالوگ و تحت شبکه می پردازیم تا به جمع بندی مناسبی برای راهنمایی شما به انتخاب آگاهانه بین این دو سیستم برسیم.

این روزها اخبار صنعت CCTV پر شده از صحبت درباره تسخیر بازار توسط دوربین های آی پی (اینترنت پروتکل)! و گزارش هایی از نابودی زودرس دوربین های آنالوگ! در حالی که برخی از دوربین های آی پی (یا دوربین های تحت شبکه که گاهی به این نام هم خوانده می شوند) می توانند تصاویر با وضوح بالایی ارائه دهند، دوربین های مدار بسته آنالوگ همچنان بازده بیشتر، هزینه کمتر و کارائی قابل اطمینانی ارائه می دهند. قبل از تصمیم گیری در مورد انتخاب دوربین های آی پی در مقابل آنالوگ، اول بهتر است بدانید که دوربین های آی پی دقیقاً چه چیزی هستند و چه نیستند.

دوربین های آنالوگ و IP در نگاه اول بسیار شبیه هم هستند. اولین گام در ایجاد یک تصویر زمانی است که شاتر بر روی لنز دوربین باز می شود و نور را بر روی یک سنسور الکترونیکی که یا CCD (charged couple device) (دستگاه های جفت)یا یک CMOS  (complementary metal oxide semiconductor) (مکمل نیمه هادی اکسید فلزی) می تاباند.

در مرحله بعد، پس از پردازش CCD یا CMOS سیگنال های تصویر آنالوگ توسط مبدل آنالوگ به دیجیتال، بصورت دیجیتال تبدیل می شود.

در این برهه، یا دیجیتال باقی می ماند اگر دوربین IP باشد، یا با استفاده از یک مبدل دیجیتال به آنالوگ، به آنالوگ تبدیل می شود.

اگر تصویر، آنالوگ باقی مانده است، به DVR و NVR برای کد گذاری منتقل می شود. اگر IP است، که در خود دوربین کد گذاری می شود.

CCD و CMOS برخی تفاوت های اساسی در چگونگی ایجاد تصویر را با هم دارند اما هر دو نیاز به یک پردازشگر تصویر خواهند داشت. تفاوت کیفیت بین CMOS و CCD را می توان در چند چیز دید:  محدوده داینامیکی، یکنواختی، شاترینگ، پاسخگویی، سرعت، بایاس و کلاکینگ.

سنسورهای تصویر کارشان تبدیل نور به سیگنالهای الکتریکی است. در مدل CCD علاوه بر سنسور تصویر نیاز به مدارات مانند آمپلی فایر . Digitizers مدار اصلاح است.

به همین علت فضای اندازه این نوع دوربینها نمی تواند زیاد کوچک باشد .اما سنسور CMOS این طور نیست و می تواند تمامی این مدارات را در تراشه کوچک خود جا بدهد مزیت این سنسور در مدار کوچکتر و مصرف برق پایینتر است.

تکنولوژی CCD

 ایده ی اصلیِ CCD این است که با برخورد نور به آن از خود اثر فتوالکتریک نشان می دهد. بار الکتریکی ای که توسط ماتریس بزرگی از خازن ها جمع آوری می شود به یک تقویت کننده ی بار الکتریکی ارسال می شود. با تکرار این عمل، کل تصویر برای مرحله ی بعدی پردازش، ساخته می شود.
تکنولوژی CMOS

CMOS ها بر مبنای تکنولوژی ریزپردازنده ها ساخته شده. تراشه ی مذکور، در هر پیکسل شامل ترانزیستورهایی هست که بار الکتریکی را تقویت کرده و به صورت مجزا (برای هر پیکسل) به پردازنده ارسال می کند.

هر دو سنسورهای تصویر CCD و CMOS در درجه اول تصویر آنالوگ ارائه می دهند.

این سنسورهای تصویر، حاوی میلیون ها خازن یا ترانزیستور می باشند. وقتی شما کلمه مگاپیکسل می شنوید، به میلیون ها خازن یا ترانزیستوری که در حسگر تصویر وجود دارد اشاره می کند. اینها شدت نور را اندازه گیری می کنند. هر چه این تعداد بیشتر باشد جزئیات بیشتر و دقیق تری از تصویر ارائه می کند.

احتمالاً مهم ترین نگرانی برای نظارت تصویری مربوط به کیفیت تصویر در شرایط نوری متفاوت می باشد. در این جنبه، CMOS دارای نقاط ضعف قابل توجهی نسبت به CCD است تکنولوژی CMOSدر نور کم ضعیف عمل می کند و بیشترین توانایی آن در مورد اشیا متحرک مقابل دوربین است.

دوربین تحت شبکه
 
نتیجه گیری و انتخاب سنسور : CMOS ها دارای مدارات مجتمع پیشرفته تر، اتلاف انرژی کمتر و اندازه های کوچکتر در مقابل کیفیت تصویری که ارائه می دهند، می باشند و همچنین برای تولید انبوه دارای تکنولوژی مناسب تری هستند و در جاهائیکه کیفیت تصویر اهمیت چندانی ندارد کاربرد فراوان دارند از قبیل : دوربین های مدار بسته، دور بین های ویدئو کنفرانس، اسکنرهای بارکد، ماشین های فاکس و…،

در مقابل CCDها کیفیت تصویر بالاتری ارائه می دهند و برای کاربردهایی که احتیاج به کیفیت بالائی دارند همچنان بهترین انتخاب می باشد همانند عکاسی های دیجیتال، دوربین های تلویزیونی، تصاویر صنعتی با دقت بالا و استفاده های علمی و صنعتی دیگر.

دوربین IP چیست؟

دوربین آی پی، دوربینی که می توان با استفاده از شبکه کامپیوتری مانند WAN، LAN، اینترانت و یا اینترنت آنرا مشاهده و کنترل نمود. با استفاده از یک مرورگر استاندارد وب یا نرم افزار کنترل از راه دور از طریق اتصال به شبکه، کاربران می توانند تصاویر زنده ارسالی از دوربین را از هر مکانی و یا از راه دور مشاهده، ذخیره و بازبینی کنند. دوربین های IP موجود در همان شکل دوربین های معمولی آنالوگ عرضه می شود.

چگونگی کار دوربین آی پی؟

آنچه که به عنوان یک دوربین IP شناخته می شود، در واقع، یک دوربین دیجیتال است با پردازش تصویر آنالوگ و سیستم کد گذاری داخلی و سپس انتقال اطلاعات ویدئویی دیجیتال توسط اتصال اترنت به یک کامپیوتر یا دستگاه های مشابه. این روش انتقال است که باعث شده آنرا را دوربین IP بنامیم. در دوربین آی پی معمولاً از سنسور CMOS و گاهی از سنسور CCD استفاده می شود.

عموماً، دوربین های نظارت تصویری IP به یک وب سرور و سیستم کد گذاری و پردازش گر بر روی بورد مجهز می باشند. دوربین شبکه ترکیبی از قابلیت های یک دوربین با برخی از قابلیت های کامپیوتری است.

به این ترتیب، آنها نیازی به اتصال مستقیم به کامپیوتر برای کار کردن ندارند و می توانند در هر نقطه ای در طول یک شبکه قرار گیرند. دوربین های آی پی بعنوان بخشی از تجهیزات تحت شبکه مانند سایر کامپیوتر های در شبکه، آدرس اختصاصی IP خود را خواهند داشت و به صورت مستقیم به شبکه سیمی یا بی سیم متصل می شوند.

چگونگی کار دوربین آنالوگ؟

دوربین های آنالوگ با حسگر CCD و گاهی با CMOS عرضه می شوند و سیگنال های ویدیویی حاصل از سنسور به صورت دیجیتال پردازش شده ولی قبل از انتقال نیاز است که به صورت آنالوگ برگردد تا بتوان آنرا توسط سایر تجهیزات آنالوگ مانند تلویزیون دریافت نمود.

 
تفاوت بین دوربین های آنالوگ و IP

تفاوت اصلی بین دوربین های آنالوگ و IP به استفاده از روش انتقال سیگنال های ویدئویی و در نهایت  سیستم فشرده سازی و یا کد گذاری می باشد. باز هم تاکید می شود که  اصطلاح “IP” در دوربین های آی پی و یا “شبکه” در دوربین تحت شبکه تنها به روش انتقال اشاره دارد.

این مهم است که بدانیم اکثر دوربین های مدار بسته IP تولید شده در واقع دارای CMOS و یا CCD آنالوگ می باشند که با تبدیل آن به دیجیتال به سادگی ویدیو دیجیتالی را انتقال می دهند. در حالی که این گیج کننده بنظر می رسد، شما باید از ابتدا به چگونه بوجود آمدن ویدیو دقت کنیم.

سنسورهای آنالوگ نور را به سیگنال های آنالوگ تبدیل کرده و سپس اطلاعات به دیجیتال تبدیل می شوند. اگر انتقال بصورت دیجیتالی صورت گیرد مانند دوربین های IP و یا تحت شبکه، آن را کد گذاری کرده (دیجیتالی و فشرده شده) و در امتداد یک شبکه منتقل می کند.

جهت مشاهده تصویر در سایز واقعی روی آن کلیک نمائید.
 
کدام بهتر است: آی پی یا آنالوگ؟

زیرساخت کابل کشی – یکی از مزیت های دوربین های تحت شبکه، توانایی استفاده از زیرساخت های شبکه دیتای موجود برای پشتیبانی از سیستم نظارت تصویری است.

برای انتقال برق مورد نیاز دوربین ها نیز می توان از همین خطوط بصورت POE بهره برد. در حالی که کابل کشی سنتی برای دوربین های آنالوگ استفاده از کابل کواکسیال می باشد. امروزه می توان با استفاده از بالون ها Baluns تصویر را بر روی جفت سیم CAT5 انتقال داد.

با استفاده از بالون و کابل شبکه، ویدئو آنالوگ می تواند مسافت های بسیار طولانی تری نسبت به کابل کواکسیال طی کند. ویدئو بالون ها در سایزهای مختلف بصورت فعال و غیر فعال در دسترس هستند.

آنها به هر دو انتهای کابل کشی شما متصل شده و می تواند بسیاری از استانداردهای رایج مانند B 568 را ساپورت کند. از آنجا که بالون می تواند ویدیو های آنالوگ، برق (جهت تغذیه دوربین) و داده ها در طول کابل کشی منتقل کند، برای مقاصد کابل کشی استفاده از آی پی مزیتی بیش از دوربین های آنالوگ وجود ندارد.

نکته قابل ملاحظه دیگر این است که استفاده از POE محدودیت های بسیاری برای سیستم شما ایجاد خواهد کرد سوئیچ های POE 12.9 وات توان برای دوربین فراهم می کنند و در سیستم های جدیدتر این مقدار به ۲۵ وات ارتقا یافته است در حالی که برای راه اندازی یک دوربین متحرک تحت شبکه در فضای بیرونی دارای مادون قرمز و هیتر یا فن خنک کننده به بیش از ۷۰ وات توان نیاز خواهید داشت.

این کمبود شما را مجبور به استفاده از کابل کشی جداگانه برای تأمین برق خواهد نمود.
 

انتقال ویدئو

 صرف نظر از این که آیا ویدیو از طریق CAT5 منتقل شده و یا کواکسیال، تفاوت های مهم بین آنالوگ و  دیجیتال در ترافیک شبکه ویدئویی وجود دارد. ترافیک ویدیویی آنالوگ، غیر فشرده و مستقل است و در یک شبکه از دوربین های مختلف قرار نمی گیرد. این اتصال پسیو است، شبیه به یک اتصال به تلفن آنالوگ است.

ترافیک IP مانند VOIP، هزاران مشکل و خطای بالقوه از قبیل: محدودیت پهنای باند، تراکم شبکه، نرخ بیت، اندازه فایل، ایجاد توازن بار، ویروس ها و غیره دارد. اگر شبکه قطع شود، ویدیو ضبط شده و یا تحت نظارت با مشکل مواجه خواهد شد.
ویدئو با کیفیت

 دوربین های IP در تصویربرداری با کیفیت بالا نسبت به دوربین های آنالوگ برتری دارند. برای تصاویر مگاپیکسلی در حال حاضر هیچ جایگزین آنالوگی وجود ندارد (البته اگر دوربین های آنالوگ HD را بدلیل تازه وارد بودن و قیمت بالا نادیده بگیریم). دوربین های IP مگاپیکسلی ( این نامگذاری برای نشان دادن تفاوت با دوربین های معمولی IP می باشد) تقریباً به طور انحصاری بر روی سنسورهای CMOS برای تولید تصاویر HD تکیه می کنند.

متاسفانه، CMOS مشکلاتی در نور کم،  Bloomingو غیره و همچنین تولید فایل های بزرگ برای انتقال و ذخیره به ارمغان می آورد.

در مقایسه این دو دوربین، تفاوت در تکنولوژی کدگذاری ویدیویی از اصلی ترین نکاتی است که به آن توجه می شود. در دوربین آی پی کد گذاری در داخل خود دوربین انجام می شود در حالی که در دوربین های آنالوگ مسئولیت کدگذاری به عهده دستگاه DVR می باشد. مشکل کد گذاری در خود دوربین محدودیت در قدرت پردازش و کیفیت هنوز هم از نقاط ضعف سیستم بشمار می آید. اگر شما نیاز به ویدئو با کیفیت بالا داشته باشید، بسیاری از کد کننده ها موجب حذف فریم، تأخیر در بازسازی و سایر مشکلات می شوند.

در اینصورت معمولاً انتخاب شما یا باید نرخ فریم بالا با کیفیت پایین تر و یا نرخ فریم پایین تر با کیفیت بالاتر باشد. دوربین های آنالوگ تصاویر ویدیویی غیر فشرده را به DVR منتقل می کنند و شما منابع سخت افزاری و نرم افزاری بیشتری برای رمزگذاری و ذخیره ویدیو در دسترس خواهید داشت.

نگرانی بعدی که در دوربین های IP وجود دارد فاصله زمانی فشرده سازی ویدیو ارسالی و محدودیت های شبکه می باشد که یک تأخیر زمانی در مانیتورینگ مستقیم تصاویر بوجود خواهد آمد. در صورتی که در سیستم آنالوگ شما قادر خواهید بود قبل از عملیات کدگذاری و فشرده سازی تصاویر، ابتدا آنرا برای مانیتورینگ فرستاده و سپس اقدام به ذخیره سازی کنید.

میزان خطا و قابلیت اطمینان

در حالی که برخی از دوربین های IP می توانند مقدار محدودی از ویدئو را در حافظه داخلی خود ذخیره نمایند ، قطعی و مشکلات شبکه می تواند منجر به از دست رفتن تمامی تصاویر زنده در حال مشاهده و ضبط شود.

تلاش برای محدود کردن نقایص احتمالی شبکه، از جمله سوئیچ های لایه ۳، شبکه های IP از رده خارج شده و غیره، بار هزینه های سرویس و مدیریت آنرا به طور قابل توجهی افزایش می دهد. شبکه ها می توانند توسط ویروس ها آلوده شده و نتایج فاجعه باری حاصل شود.

دستگاه های آنالوگ با مشکلات بالقوه کمتری مواجه هستند و هزینه های کمتری برای نگهداری آن متحمل خواهید بود.
امنیت

داده های ویدیو IP رمزنگاری شده اند و رهگیری آن دشوار خواهد بود. سیگنال های آنالوگ کمتر امن می باشند و می توانند توسط هر کسی ره گیری و مشاهده شوند.

تعمیر و نگهداری

دوربین IP یک دستگاه شبکه است و نیاز به مدیریت و سرویس مستمر دارد. هزینه های نگهداری تجهیزات شبکه یک سازمان کوچک می تواند از ۱ تا ۱۰ میلیون تومان در سال باشد.

دوربین های آنالوگ، دستگاه های پسیو می باشند. کافی است یک بار نصب و تنظیم و رها شوند، هیچ آدرس IP برای مدیریت و بررسی وجود ندارد، هیچ نگرانی در مورد برنامه دهی به آنها نیست، آنها یا کار می کنند یا نمی کنند.

فناوری بی سیم

یکی از مزیت های دوربین های IP، توانایی برای یکپارچه سازی بی سیم است. متاسفانه، دوربین های آنالوگ از فرکانس های رادیویی برای انتقال ویدئو به صورت بی سیم استفاده می کنند که طیف وسیعی از پهنای باند آن بدون مجوز است و این تعداد کانال های بیسیم قابل استفاده در سیستم آنالوگ را محدود می کند.

استفاده از سایر کانال های مجاز هم دارای قوانین و ضوابط خاصی می باشد. سیستم IP “عملا” نامحدود از نظر توسعه پهنای باند می باشد.

تنها موردی که باید در مورد آن بسیار احتیاط کرد در نظر گرفتن میزان پهنای باند برای انتقال بیسیم یک دوربین IP است. یک دوربین مگاپیکسل بالا تقریباً نیاز به ۱۵GB فضا در هر ساعت برای ذخیره سازی دارد در حالی که ظرفیت عملیاتی یک شبکه بیسیم معمولی ۵۴Mbps است.

نصب و راه اندازی

دوربین های آنالوگ نیاز به تخصص اندکی برای نصب و پیکربندی سیستم دارند. دوربین های آی پی، نیاز به برخی مهارت های پایه ای شبکه برای نصب های کوچک و نیاز به میزان قابل توجهی از مجموعه مهارت های فنی و علمی برای اجرای پروژه های بزرگ خواهند داشت.

سازگاری

یکی از معایب دوربین های آی پی این است که شما نیاز به NVR خواهید داشت که با آن مدل خاص دوربین مطابقت داشته باشد، چرا که NVR بصورت اختصاصی و منحصر به فرد برای یک مجموعه خاص از دوربین تولید می شوند.

هر بار که قصد اضافه کردن یک دوربین IP به سیستم را دارید باید مطمیئن شوید که NVR نصب شده قادر به پشتیبانی از آن مدل خاص می باشد یا نه.

شما می توانید دوربین های آنالوگ را به هر DVR وصل کنید و اگر قصد تغییر مدل و ارتقا دستگاه DVR یا دوربین به یک سیستم جدیدتر را داشته باشید با مشکلات عدم سازگاری مواجه نخواهید بود.
هزینه

دوربین های IP به وضوح گران تر هستند. قیمت بالای خود دوربین و سپس خرید مجوز استفاده از NVR برای تعداد مشخصی دوربین ورودی (معمولاً به ازای اضافه نمودن هر دوربین باید مبلغی برای خرید مجوز آن پرداخت شود).

البته این پارامتر در مورد سیستم آنالوگ هم صدق می کند چرا که قیمت هر دستگاه DVR به میزان تعداد دوربین های قابل اتصال به آن خواهد بود پس برای دوربین های بیشتر هزینه بیشتر باید بپردازیم.

مقایسه تفاوت ها

فروش دوربین ها در بازار تجهیزات امنیتی کشورهای پیشرفته به ازای هر ۸ یا ۹ دستگاه دوربین آنالوگ ۱ عدد دوربین IP خریداری می شود و از آن تعداد دوربین آی پی نیز کمتر از ۱۰ درصد از انواع مگاپیکسلی و باکیفیت بالا هستند.

واقعیت این است که سیستم های آنالوگ به این زودی از بازار محو نخواهند شد و هنوز همه می توان به جرأت ادعا کرد که اکثر مراکز حساس امنیتی از زیر ساخت های آنالوگ بهره می برند.
 
آینده دوربین های آی پی بسیار روشن است، اما  فن آوری هایی بکار رفته در این تجهیزات چون سیلیکون و بردهای Encoder در مراحل اولیه پیشرفت خود هستند.

برای دست یابی به کیفیت بالا و راه حل هایی که نیاز به انتقال بی سیم دارند تقریباً هیچ جایگزینی برای آی پی وجود ندارد، اما برای اکثر کاربردهای دیگر، آنالوگ بهترین راه حل است.

البته این روز ها با ورود دوربین های آنالوگ HD مشکل ضعف کیفیت دوربین های آنالوگ نیز برطرف شده، هرچند تا پیشرفت و همه گیر شدن این سیستم نو پا نیز زمان لازم خواهد بود.

بطور کلی در ارائه راه حل های امنیتی برای متقاضیان سیستم های نظارت تصویری تقریباً در ۸۵% موارد دوربین های آنالوگ راه حل مناسب می باشد.

این در حالی است که در صورت نیاز به استفاده از هر دو سیستم می توان از دستگاه های DVR هیبرید یا دوگانه استفاده نمود که امکان تلفیق این دو سیستم را به ارمغان آورده است.

تکنولوژی های جدید در سیستم برودکست وارد دنیای سیستم های نظارت تصویری شده اند، اما هنوز قیمت عامل تعیین کننده برتری است.

مشتریان باید توسط فروشنده قانع شوند که برای راه حل امنیتی مناسب نیازهایشان هزینه بالای تجهیزات IP را پرداخت نمایند.